| le_xa ( @ 2007-02-01 17:26:00 |
| Entry tags: | doklad |
Открытие долготы, часть четвертая.
Первая часть
Вторая часть
Третья часть
ДЖОН ХАРРИСОН РЕШАЕТ ПРОБЛЕМУ ДОЛГОТЫ
Когда Акт о Долготе был провозглашен, Джону Харрисону, старшему сыну бедного йоркширского плотника, исполнился двадцать один год. Рассказывают, что когда ему было шесть лет, маленький Джон заболел оспой. Чтобы как-то развлечь сына, родители ставили рядом с его постелью часы, тиканье которых тот запомнил на всю жизнь.
В молодости Харрисон освоил дело отца, подрабатывал землемером, а по вечерам самостоятельно изучал механику и физику. К 1714 году он освоил починку и изготовление часов, и постепенно это стало его основным занятием. Его ум изобретателя не мог довольствоваться традиционными методами, и Харрисон постоянно изобретал различные способы усовершенствования часового механизма. Для начала он усовершенствовал маятник, спаяв его из стальных и латунных стержней таким образом, что при изменении температуры частота колебаний оставалась постоянной. (Такие маятники, напоминающие по форме решетку, и сейчас можно увидеть на старинных часах). Он также изобрел принципиально новый анкерный механизм, который работал практически без трения и потому не требовал смазки.
В 1728 году тридцатипятилетний часовщик-самоучка решил, что теперь он готов поучаствовать в соревновании за получение главного приза. Он упаковал пожитки, взял образцы своих изобретений и чертежи спроектированного им морского хронометра и отправился в Лондон.

Часы были закончены в 1735 году. Они не отличались красотой, весили почти 35 кг и были около 70 см в высоту. Харрисон отказался от использования маятника и использовал в своих первых часах два балансира, соединенных так, чтобы компенсировать влияние качки на борту корабля. Комиссия, созданная при Лондонском королевском обществе, решила, что изделие выглядит перспективно, и были назначены морские испытания. В 1736 году Харрисон со своим хронометром отплыл на борту корабля «Центурион» из Лондона в Лиссабон (довольно странный маршрут, если учесть, что Лондон и Лиссабон лежат почти что на одной долготе). Капитан «Центуриона» Джордж Проктор писал об изобретателе: «Это очень трезвый, очень трудолюбивый и в высшей степени скромный человек, и я желаю ему всяческого успеха. Однако качка корабля слишком сильно противостоит ходу часов, и я прихожу к печальной мысли, что этот благородный человек пытается совершить невозможное». Сам Харрисон очень плохо переносил качку, и никогда больше не соглашался путешествовать по морю. Его часы, однако, чувствовали себя гораздо лучше, и на обратном пути он определил, что судно находится на полтора градуса западнее по долготе, чем говорили об этом вычисления, сделанные с помощью измерения скорости хода судна. И, к удивлению капитана, Харрисон оказался прав. Тем не менее, точность часов была недостаточной, чтобы претендовать на главный приз, и созданный в 1736 году Совет по Долготе выделил Харрисону субсидию в 250 фунтов на изготовление вторых часов.

Харрисон потратил на изготовление часов, называемых теперь «Н2» около пяти лет. Когда новые часы, больше и тяжелее первых, были готовы, Британия воевала с Испанией, и о морских испытаниях не могло быть и речи. Но Харрисон сам обратил внимание на существенный недостаток конструкции, приводивший к тому, что резкий толчок, вполне возможный на корабле, полностью выводил часы из строя. Харрисон тут же прекратил работать над Н2, и принялся за новые часы, на изготовление которых Совет по долготе выдал еще 500 фунтов. В своем «номере третьем», на изготовление которого Харрисон потратил семнадцать лет, мастер впервые в мире использовал роликовые подшипники. В этих часах также впервые были применены драгоценные камни и высокочастотный балансир. Часы стали большим успехом, но в ходе работы над ними Харрисон задумался, нельзя ли сделать что-то подобное, но меньшего размера, для собственного пользования. Результат превзошел все ожидания – оказалось, что небольшие часы гораздо лучше подходят для измерения времени на море. Без сожаления забросив Н3 – плод многих лет работы – Харрисон принимается за новый хронометр. В 1759 году был завершен хронометр Н4, тринадцати сантиметров в диаметре и менее полутора килограммов весом. Сам Харрисон так писал о своем шедевре: «это плод пятидесяти лет самоотречения, неустанного труда и непрерывной сосредоточенности... Думаю, я могу смело сказать, что нет в мире другого механизма или математического изобретения, превосходящего по красоте и удивительности устройства этот мой хронометр или Хранитель времени для Долготы».

Теперь предстояло испытать это чудо техники. В 1761 году шестидесятивосьмилетний Харрисон доверил свое сокровище сыну и помощнику Уильяму. Совет по Долготе предписал поместить часы на судно «Дептфорд», направлявшееся на Ямайку. Правила испытаний были строгими. Часы поместили в ящик с четырьмя замками, ключи от которых находились у Уильяма, губернатора Ямайки Литтлтона (он только что получил этот пост и направлялся на остров), капитана корабля Диджеса и представителя Королевского общества Робисона. Все четверо должны были собираться вместе и открывать ящик каждое утро, когда Уильям заводил часы. Затем ящик запирали до следующего утра.
Уже на первом участке пути от Спитхеда до Мадейры испытания хронометра неожиданно привлекли к себе внимание команды «Дептфорда». Пиво, запас которого был на борту, по какой-то причине испортилось. Команде совершенно не хотелось совершать все длительное путешествие, имея в качестве питья только воду. Для пополнения запаса было необходимо зайти на Мадейру. Тут оказалось, что после девяти дней плавания долгота «Дептфорда», вычисленная по измерениям скорости судна, составляла 13 градусов 50 минут, а вычисленная по хронометру Харрисона – 15 градусов 19 минут. Разница составляла 160 километров. Хотя капитан Диджес и был настроен скептически по отношению к новомодным изобретениям, он согласился скорректировать курс в соответствии с показаниями хронометра. Можно себе представить всеобщую радость, когда земля показалась точно там, где было предсказано. Если бы капитан придерживался курса, определенного по измерениям хода, команда осталась бы без пива.
После этого Диджес прокладывал курс согласно вычислениям Харрисона. В результате «Дептфорд» достиг Ямайки на три дня раньше, чем другой корабль, вышедший из Англии за десять дней до «Дептфорда». Хронометр спустили на берег, где после проведения астрономических наблюдений 26 января 1762 года Робисон и Харрисон установили, что в ходе более чем двухмесячного плавания часы отстали всего на пять секунд. Таким образом, ошибка в определении долготы составила всего одну с четвертью угловую минуту – точность более чем достаточная для получения главного приза!
Тем не менее, Совет по Долготе счел, что такая удача может быть простой случайностью и, выдав Джону Харрисону 2 500 фунтов, назначил повторные испытания. Одной из причин столь скептического отношения было то, что в Совет вошел недавно назначенный Королевским астрономом Невил Маскелайн – давний конкурент Харрисона, разрабатывавший метод определения долготы по наблюдениям за Луной. Метод требовал сложных наблюдений и длительных вычислений, к тому же не давал нужной точности, однако высокое положение автора делало его опасным конкурентом. Этот, как теперь говорят, «конфликт интересов» изрядно попортил жизнь старому часовщику. В марте 1764 года хронометр Н4 в сопровождении Уильяма Харрисона на борту корабля «Тартар» отправился в семинедельное плавание к Барбадосу. Не кто иной, как сам Королевский астроном Маскелайн встретил судно на Барбадосе, чтобы сравнить показания хронометра с результатами астрономических наблюдений. Несмотря на столь «непредвзятый» контроль, оказалось, что в ходе плавания часы отставали менее чем на секунду в сутки. Это по-прежнему была достаточная точность для получения главного приза.
В резолюции, изданной в начале 1765 года, Совет по Долготе подтвердил, что «вышеупомянутый Хранитель Времени сохранял время с достаточной точностью и не терял своей долготы в ходе плавания из Портсмута до Барбадоса с точностью, находящейся в переделах требуемой Актом Двенадцатым королевы Анны». Тем не менее, Харрисон получил только 7 500 фунтов. Было сказано, что остальное он получит, когда раскроет все технологические секреты, чтобы можно было сделать копии его хронометров. Также у него потребовали, чтобы он сдал в Совет все изготовленные им часы. Оттуда их забрал к себе домой все тот же Невил Маскелайн – чтобы самому «досконально все изучить». После «изучения» Королевский астроном заявил, что Н4 на самом деле не сохраняет время с необходимой точностью, и может быть использован для определения долготы только как вспомогательный инструмент – в случае, если погодные условия затрудняют наблюдения за Луной. Когда Харрисон попросил вернуть часы, ему было отказано.

Все эти дрязги очень удручали стареющего и теряющего зрение Джона Харрисона. «Я не могу не думать, – писал он в Совет, – что со мной крайне несправедливо поступают джентльмены, от которых я был вправе ожидать совсем другого ко мне отношения... Я надеюсь, что я первый и последний человек, у которого отнимают веру в действенность Акта английского Парламента».
Правивший в те годы король Георг III был человеком просвещенным и интересовавшимся техническими достижениями. После плавания «Тартара» он был так впечатлен результатами, что лично принял старого часовщика с сыном. Теперь Харрисону пришлось просить о новой аудиенции, чтобы рассказать монарху о происходящем. Георг III был поражен услышанным. «Клянусь Богом, Харрисон, я добьюсь для тебя справедливости!» – воскликнул он. И король выполнил свое обещание.
К тому времени был готов хронометр Н5, очень похожий на Н4. Король взял прибор в свою личную обсерваторию в Кью, где ежедневно, с помощью своего личного астронома следил за его ходом. За десять недель испытаний ошибка хронометра составила четыре с половиной секунды. Больше никаких доказательств королю не требовалось. Он посоветовал Харрисону обратиться в Парламент. В 1773 году Джон Харрисон получил сумму, которая вместе с деньгами, полученными ранее, составляла полный приз – 20 000 фунтов. Так Харрисон был официально признан человеком, решившим проблему долготы.
Джон Харрисон умер три года спустя, в свой восемьдесят третий день рождения 24 марта 1776 года в своем доме на Ред Лайон Сквер в Лондоне. В год его смерти копию Н4 взял в свое плавание знаменитый мореплаватель Джеймс Кук. В этом плавании хронометр многократно доказал свою необходимость для навигации и составления морских карт. После этого каждый мореход стремился обзавестись своим хронометром – не дешевое удовольствие по тем временам!
Часы Н1, Н2, Н3 и Н4 были вскоре после первой мировой войны найдены британским морским офицером Рупертом Гульдом в хранилище Гринвичской обсерватории. Гульд посвятил много лет их ремонту. Теперь часы Харрисона хранятся в Национальном морском музее при Гринвичской обсерватории. По особо торжественным случаям их заводят.
Жизнь Джона Харрисона и человека, обнаружившего его часы – Руперта Гульда – послужила в 2000 г. основой для фильма «Долгота» с Майклом Гэмбоном и Джереми Айронсом в главных ролях. В январе 2004 г. на Ямайке был открыт монумент в честь первого испытания хронометра Н4 в январе 1762 г.
***
Здесь предполагается заключение. Про последующее развитие методов навигации и ориентирования я рассказывать не буду - это совсем другая тема. Скажу только вот что. Все слышали про современные системы спутниковой навигации – GPS и Глонасс. Так вот, с точки зрения истории, спутниковая навигация сочетает в себе как астрономический подход, так и метод точного определения времени. Только вместо Луны или спутников Юпитера используются искусственные спутники Земли. А вместо хронометра Харрисона – кварцевые часы, которые синхронизируются по атомным часам – самым точным на сегодняшний день.
(Далее, я надеюсь, будет еще одна часть - с дополнениями, не вошедшими в основной текст, и ссылками.)
Вот они, ссылки...